Sunteți gata de acțiune?
Resurse
Resurse descărcabile
Resurse tangibile
Ampermetru, piese de construcție a turbinei, 20-30 carduri de polipropilenă, pistol de lipit sau șuruburi, uscător de păr și suport.
Pregătire
Pregătiți echipamentul.
Obiective, mesaje și concepte
Obiective specifice
- Să învețe despre posibilele modalități de valorificare a vântului ca sursă de energie.
- Să înțeleagă beneficiile de mediu ale utilizării energiei eoliene, precum și dezavantajele.
- Să studieze factorii care afectează eficiența turbinelor eoliene.
- Să investigheze relația dintre structura paletelor de elice ale turbinei și eficiența acesteia.
- Să analizeze principiul conservării energiei în contextul utilizării energiei eoliene pentru nevoile umane.
Mesaje specifice
- Utilizarea energiei eoliene ca substitut al combustibililor fosili în centralele electrice contribuie la atenuarea epuizării resurselor neregenerabile și la reducerea poluării aerului.
- O turbină eoliană convertește energia eoliană în energie mecanică sau electrică.
- Proporția relativă de energie eoliană care poate fi utilizată în beneficiul oamenilor (pentru muncă), adică eficiența energetică a turbinei, depinde de forma/numărul de palete ale turbinei.
- Nu este posibil să se utilizeze toată energia eoliană pentru nevoile umane, dar energia "lipsă" nu dispare și este exprimată în diferite forme.
Termeni principali
- energie eoliană
- turbină
Practici și abilități
Practici STEM
- Analiza și interpretarea datelor
- Construirea de explicații și conceperea de soluții
- Dezvoltarea și utilizarea unor modele
- Implicarea în argumentare bazată pe dovezi
- Obținerea, evaluarea și comunicarea informațiilor
- Punerea de întrebări și definirea problemelor
- Planificarea și desfășurarea investigațiilor
Competențe transversale
- Gestionarea incertitudinilor
- Învățarea eșecului face parte din învățare
- Muncă în echipă și colaborare
Competențe de management
- Planificare
- Utilizarea resurselor
Cursul activității
step 1
Prezentați energia eoliană. Discutați următoarele întrebări:
- Ce este vântul?
- Unde se află energia din vânt?
- Cum folosim energia eoliană în viața noastră de zi cu zi?
- Pentru informații suplimentare care să susțină predarea, consultați Anexa 2.
step 2
Explicați modul în care energia eoliană se transformă în energie mecanică, explicând inventarea morii de vânt și a turbinelor mecanice și modul în care acestea funcționează. Consultați resursele descărcabile pentru explicații.
step 3
Pentru a arăta cum poate fi folosit vântul pentru a genera energie electrică, prezentați o turbină eoliană conectată la un bec cu LED. Lucrând în grupuri, elevii vor efectua apoi experimente pentru a afla care este efectul numărului/dimensiunii/unghiului paletelor asupra producției de energie.
- Fiecare grup va primi o turbină, un uscător de păr pe un suport și un număr de elice conform tabelelor de mai jos.
- Fiecare grup testează câte un parametru. Pentru ca rezultatele să fie fiabile, trebuie să se aibă grijă ca ceilalți factori să rămână constanți (de exemplu, dacă se testează efectul unghiului, numărul și dimensiunea paletelor trebuie să fie constante).
- Măsura (indicația) eficienței turbinei este cantitatea de curent electric generată.
- Măsurați curentul electric cu ajutorul unui ampermetru (pe o scală de miliamperi).
- Porniți uscătorul de păr (pe setarea rece) și plasați-l în fața elicelor la o distanță optimă - aproximativ 60 cm. Distanța trebuie să fie menținută constantă pe parcursul tuturor experimentelor.
- Efectuarea experimentelor - vedeți aici tabelele pentru organizarea rezultatelor.
step 4
După ce experimentele au fost efectuate, fiecare grup va preciza ce tip de elice a fost cel mai eficient. Își vor compara răspunsurile cu ceea ce au crezut la început (înainte de test). Organizați o discuție în funcție de fiecare parametru: numărul de palete, lungimea paletelor și unghiul acestora. Consultați resursele descărcabile pentru explicații despre energia eoliană.
step 5
Discutați despre avantajul utilizării energiei eoliene pentru a genera electricitate și despre factorii care afectează eficiența turbinei. Consultați Anexa 2 pentru explicații.
step 6
În continuare, discutați dezavantajele generării de energie electrică cu ajutorul vântului.
- Dependența de vânt
- Randament scăzut
- Poluarea fonică
- Impactul asupra păsărilor
- Impactul asupra microclimatelor
- Deteriorarea priveliștii
- Procesul de producție
- Pentru informații suplimentare care să susțină livrarea, consultați resursele care pot fi descărcate.
step 7
Elevii vor încheia lecția prin discutarea situației actuale a energiei eoliene în lume. Energia eoliană este o resursă de energie regenerabilă comună și disponibilă. La sfârșitul anului 2017, existau parcuri eoliene generatoare de energie electrică în întreaga lume, cu o capacitate combinată de peste 651 gigawați. Aceste ferme sunt responsabile pentru producerea a aproximativ 5,6 % din energia electrică mondială. Cea mai mare parte a producției de energie eoliană este realizată pe uscat (621 gigawați), în timp ce restul este produsă în largul mării.